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        這些冰雪奇觀,你見過幾個(gè)?

        2019-03-28 10:29:44海生
        科學(xué)之謎 2019年3期
        關(guān)鍵詞:霜花霧凇冰晶

        海生

        冬天不僅有雪,有冰凍,還有許多其他的美麗景觀,它們中大多都跟冰雪有關(guān),但又不是常見的冰雪。下面介紹的幾種冰雪景觀,想必你不一定都見過吧。

        制造幻日的冰晶

        有時(shí)在冬日的太陽周圍,能看到一圈色彩鮮艷的光暈。西方人稱其為“太陽狗”,因?yàn)樗偸窍窆犯S主人一樣追隨著太陽。在我國,有時(shí)稱其為“佛光”,因?yàn)樗褡诮汤L畫中罩在著名佛教人物頭上的光環(huán)。在科學(xué)上,它的正式名稱叫“幻日”。

        幻日實(shí)際上是太陽的鏡像。當(dāng)溫度足夠低,大氣中存在微小的冰晶時(shí),它就會(huì)出現(xiàn)。這種錯(cuò)覺是陽光通過這些漂浮的冰晶折射的結(jié)果,這些冰晶起著棱鏡的作用。因此,幻日是彩虹色的:內(nèi)邊緣顯紅色,外邊緣顯藍(lán)色。

        觀察幻日的最佳時(shí)機(jī)是在太陽接近地平線的時(shí)候,比如日出或日落的時(shí)候。

        FROST FLOWERS(霜花)

        雖然英文“Frost flowers”直譯成中文是“霜花”,但西方人所指的“Frost flowers”跟我們通常所說的“霜花”不是同一個(gè)意思。在我們這里,冬天結(jié)在玻璃上、瓦片上、草葉上的一層白絨絨的冰晶,都叫“霜花”,但“Frost flowers”在西方人那里,是一種罕見的自然景象,是冬天植物體內(nèi)的汁液因凍結(jié)而綻開的“花”。

        當(dāng)大氣的溫度已降到零度以下,而地面還沒有結(jié)冰的時(shí)候,就會(huì)發(fā)生這種情況。長莖植物內(nèi)部的汁液在寒冷中膨脹,在莖中產(chǎn)生裂縫,汁液從中滲出來并凍結(jié),形成復(fù)雜的絮狀或花狀結(jié)構(gòu)。

        雪卷

        當(dāng)強(qiáng)風(fēng)沿著地面吹濕雪,在多風(fēng)的山坡上,雪會(huì)滾動(dòng)形成一個(gè)空心的、內(nèi)層薄外層越來越厚的圓柱形結(jié)構(gòu),叫雪卷。

        雪卷是罕見的,只有在合適的條件下才能形成。首先,地面需要有一層濕雪,因?yàn)闈裱┯幸欢ǖ恼承裕梢跃砥饋?。濕雪下面還必須有一層粉末狀的雪或冰墊底,這樣它在卷的時(shí)候就不會(huì)沾在地面,而是可以隨著風(fēng)的勁吹抬起和滾動(dòng)起來。風(fēng)也必須剛剛好——必須強(qiáng)勁到足以抬起和滾動(dòng)雪卷,但又不能把它吹散架了。

        白霜

        這是大家比較熟悉的雪的一種形式。當(dāng)水蒸氣在低于冰點(diǎn)的表面(如玻璃、瓦片、樹木)結(jié)冰時(shí),就會(huì)形成白霜。水蒸氣繼續(xù)在其上面沉積,就會(huì)長出長而尖的晶體。如果沉積速度足夠快(這取決于從大氣到這個(gè)表面的濕度和溫度的梯度),這些晶體又可以長成羽毛狀的結(jié)構(gòu)。

        下雪天雪停之后,它也可以在雪的表面形成。

        霰或許是最奇怪的一種天氣現(xiàn)象。當(dāng)高空中正在落雪的時(shí)候,云中過冷的水滴(溫度已經(jīng)降到零下,但還沒有凝結(jié)成冰的水滴,之所以出現(xiàn)這種情況,通常要?dú)w功于水中的雜質(zhì))會(huì)附著在雪片上,并凍結(jié)成冰。雪花的形狀也被其改變了,變成濕軟的小球或顆粒,然后降到地面。我國一些地方稱其為“雪籽”。

        霧凇

        霧凇,俗稱樹掛,是冬天最美的自然景觀之一。

        霧凇是低溫時(shí)空氣中的水蒸氣直接凝華(由氣態(tài)直接變成固態(tài)),或過冷霧滴直接凍結(jié)在樹枝等物體上,形成的乳白色冰晶。

        形成霧凇的條件是很苛刻的,這也是霧凇比較罕見的原因。

        首先,既要求冬季寒冷漫長,又要求空氣中有充足的水汽。因此,冬天持續(xù)的大霧對(duì)霧凇形成最為有利。一般而言,山上霧氣更重,所以霧凇在山上更常見。

        其次,要求既天晴少云,又靜風(fēng),或是風(fēng)速很小。要求云少,是因?yàn)樵葡翊蟮氐谋蛔?,夜間有云,就把地面的輻射截留住了,使地面氣溫降低較慢,近地面空氣中的水蒸氣不容易凝結(jié)。要求風(fēng)小,則是因?yàn)榇箫L(fēng)是霧凇形成的大敵,它能把形成過程中結(jié)構(gòu)松散的冰晶吹散。

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